¿Qué quieres decir cuando dices 286, 386 a la computadora, CPU y placa base?
En términos de tecnología de producción, el 8088 original integraba 29.000 transistores, mientras que el Pentium III integraba más de 28.654,38+ transistores. La velocidad de ejecución de la CPU, medida en MIPS (millones de instrucciones por segundo), es de 0,75MIPS para el 8088, que ha superado los 1000MIPS cuando funciona con alta energía. No importa qué tipo de CPU, su estructura interna se puede resumir en tres partes: unidad de control, unidad lógica y unidad de almacenamiento, que se coordinan entre sí para analizar, juzgar y calcular comandos y datos, y controlar el trabajo coordinado de varias partes de la computadora.
Han pasado más de 20 años desde el desarrollo inicial de la CPU. Durante este período, las CPU se pueden dividir en microprocesadores de 4 bits, microprocesadores de 8 bits, microprocesadores de 16 bits, microprocesadores de 32 bits y microprocesadores de 64 bits en construcción. Se puede decir que el desarrollo de las computadoras personales avanza con el desarrollo de las CPU.
Intel 4004
En 1971, Intel lanzó el primer microprocesador del mundo, el 4004, que fue el primer microprocesador de cuatro bits que se pudo utilizar en un microordenador. Contiene 2300 transistores. Posteriormente, Intel lanzó el 8008. Debido al bajo rendimiento informático, la respuesta del mercado fue muy insatisfactoria. En 1974, el 8008 se convirtió en el 8080, convirtiéndose en el microprocesador de segunda generación. Como dispositivo que reemplaza los circuitos lógicos electrónicos, el 8080 se utiliza en diversos circuitos y dispositivos de aplicaciones. Sin microprocesadores estas aplicaciones no serían posibles.
Debido a que los microprocesadores pueden usarse para completar muchas tareas informáticas que solían realizarse con dispositivos más grandes y son baratos, las empresas de semiconductores comenzaron a competir para producir chips de microprocesadores. Zilog produjo el Z80 mejorado con 8080, Motorola produjo el 6800 e Intel produjo el 8085 en 1976, pero estos chips básicamente no cambiaron las características básicas del 8080 y todos eran microprocesadores de segunda generación. Todos utilizan tecnología NMOS e integran alrededor de 9.000 transistores. El tiempo medio de ejecución de instrucciones es de 1μs ~ 2μs. Están programados en lenguaje ensamblador, BASIC y Fortran, y utilizan un sistema operativo de usuario único.
Intel 8086
El 8086 de 1978 producido por Intel Corporation fue el primer microprocesador de 16 bits. Pronto, Zilog y Motorola también anunciaron planes para producir Z8000 y 68000. Este fue el punto de partida de la tercera generación de microprocesadores.
El microprocesador 8086 tiene una velocidad de reloj máxima de 8 MHz, un canal de datos de 16 bits y una capacidad de direccionamiento de memoria de 1 MB. Al mismo tiempo, Intel también produjo el coprocesador matemático i8087. Los dos chips utilizan conjuntos de instrucciones mutuamente compatibles, pero el conjunto de instrucciones i8087 agrega algunas instrucciones específicas para cálculos matemáticos como logaritmos, funciones exponenciales y trigonométricas. Estos conjuntos de instrucciones se denominan colectivamente conjunto de instrucciones x86. Aunque Intel produjo CPU nuevas más avanzadas y rápidas, como la segunda y tercera generación, todavía eran compatibles con las instrucciones x86 originales. Intel también utilizó el orden x86 original al nombrar las CPU posteriores hasta que más tarde debido a un problema de registro de marca, abandonó el nombre. con números arábigos.
En 1979, Intel desarrolló el 8088. Tanto el 8086 como el 8088 utilizan transmisión de datos de 16 bits dentro del chip, por lo que ambos se denominan microprocesadores de 16 bits, pero el 8086 puede enviar o recibir datos de 16 bits. por ciclo, mientras que el 8088 solo usa 8 bits por ciclo. Debido a que la mayoría de los dispositivos y chips originales son de 8 bits, el transceptor de datos externo de 8 bits del 8088 es compatible con estos dispositivos. El 8088 viene en un paquete DIP de 40 pines y opera a 6,66MHz, 7,16MHz u 8MHz. El microprocesador integra aproximadamente 29.000 transistores.
Poco después de que salieran el 8086 y el 8088, Intel comenzó a mejorarlos. Integraron más funciones en el chip, dando origen así al 80186 y al 80188.
Ambos microprocesadores funcionan con 16 bits internamente, se utilizan 16 bits para entradas y salidas externas en el 80186 y el 80188 funciona con 8 bits como el 8088.
En 1981, la empresa estadounidense IBM utilizó el chip 8088 en su PC, creando así una nueva era de los microordenadores. También a partir del año 8088, el concepto de computadoras personales (PC) comenzó a desarrollarse en todo el mundo. Desde que se utilizó 8088 en IBM PC, las computadoras personales realmente han entrado en el trabajo y la vida de las personas, lo que también marcó el comienzo de una nueva era.
Intel 80286
En 1982, Intel desarrolló el microprocesador 80286 basado en el 8086. El microprocesador tiene una frecuencia máxima de 20 MHz, transmisión de datos interna y externa de 16 bits, memoria de 24 bits y una capacidad de direccionamiento de memoria de 16 MB. 80286 puede tener dos modos de trabajo, uno se llama modo real y el otro se llama modo protegido.
En modo real, la cantidad total de memoria a la que puede acceder el microprocesador está limitada a 1 megabyte; en modo protegido, el 80286 puede acceder directamente a 16 megabytes de memoria. Además, 80286 funciona en modo protegido, lo que puede proteger al sistema operativo para que no se detenga cuando encuentra aplicaciones anormales, a diferencia del modo real o de microprocesadores desprotegidos como 8086.
IBM utilizó el microprocesador 80286 en su microordenador de tecnología avanzada, el at computer, lo que causó gran sensación. El 80286 supuso una mejora significativa con respecto a su predecesor en las siguientes cuatro áreas: admitir mayor memoria; poder emular espacio de memoria; poder ejecutar múltiples tareas simultáneamente y aumentar la velocidad de procesamiento; La primera velocidad de PC fue de 4MHz y la primera velocidad de máquina AT basada en 80286 fue de 6MHz a 8MHz. Algunos fabricantes también han aumentado la velocidad, permitiendo que 80286 alcance los 20 MHz, lo que significa que el rendimiento ha mejorado considerablemente.
El paquete de 80286 es un paquete cuadrado, llamado PGA. PGA es un paquete económico derivado de PLCC con pines sólidos internos y externos. En este paquete, el 80286 integra aproximadamente 130.000 transistores.
El bus de la microcomputadora IBM PC/AT mantiene la estructura de bus de tres capas de XT y agrega controladores de bus de bytes altos y bajos y lógica de conversión de bus de bytes altos. Al igual que la máquina XT, la CPU está soldada a la placa base.
En ese momento, la máquina original solo se refería a IBM PC, y la máquina compatible se refería a máquinas distintas a IBM PC. En ese momento, además de Intel, había otras empresas que producían CPU, como AMD y Siemens. A la gente no le importaban las CPU utilizadas en sus computadoras porque las CPU producidas por AMD y otras empresas eran casi las mismas que las de Intel. No fue hasta el año 486 que la gente se preocupó por sus propias CPU.
La era 8086 ~ 80286 es la era en la que comenzaron las computadoras personales. En ese momento, pocas personas en China usaban o incluso veían PC, y era algo muy misterioso en la mente de la gente. No fue hasta principios de la década de 1990 que las computadoras se hicieron populares en China.
Intel 80386
En la primavera de 1985, Intel se había convertido en una empresa de chips de primera clase y estaba decidida a desarrollar una nueva generación de CPU-80386 con núcleo de 32 bits. Intel diseñó tres puntos técnicos para 80386: adoptar la estructura de "clase 286", desarrollar el microprocesador 80387 para mejorar las capacidades informáticas de punto flotante y desarrollar caché para resolver el cuello de botella en la velocidad de la memoria.
1985 65438+El 17 de octubre, se lanzó oficialmente el producto histórico de Intel, 80386DX. Contenía 275.000 transistores y tenía una frecuencia de 12,5 MHz, aumentando gradualmente a 20 MHz, 25 MHz, 33 MHz y, finalmente, un puñado de productos de 40 MHz.
80386DX tiene un bus de datos interno y externo de 32 bits y un bus de direcciones de 32 bits, que puede direccionar 4 GB de memoria y administrar 64 TB de espacio de almacenamiento virtual. Además del modo real y el modo protegido, su modo operativo también agrega un modo de trabajo "virtual 86", que puede proporcionar capacidades multitarea al simular múltiples microprocesadores 8086 al mismo tiempo.
80386DX tiene más instrucciones que 80286. El 80386 con una frecuencia de 12,5 MHz puede ejecutar 6 millones de instrucciones por segundo, lo que es 2,2 veces más rápido que el 80286 con una frecuencia de 16 MHz. El producto más clásico del 80386 es el 80386 DX-33 MHz, que es como lo llamamos habitualmente.
Debido a la poderosa potencia informática de los microprocesadores de 32 bits, las aplicaciones de las PC se han expandido a muchos campos, como la oficina de negocios y la informática, el diseño de ingeniería y la informática, los centros de datos y el entretenimiento personal. El 80386 convirtió las CPU de 32 bits en el estándar de la industria de las PC.
Aunque el 80386 aún no tenía una unidad de operación de punto flotante completa y potente en ese momento, con el coprocesador 80387, el 80386 podía completar con éxito muchas tareas que requerían una gran cantidad de punto flotante. operaciones, ingresando así con éxito al mercado principal de computadoras comerciales. Además, 30386 tiene otros accesorios periféricos enriquecidos, como 82258 (controlador DMA), 8259A (controlador de interrupción), 8272 (controlador de disco), 82385 (controlador de caché) y 82062 (controlador de disco duro). En respuesta al cuello de botella de velocidad de la memoria, Intel diseñó un caché para 80386 y utiliza el método de lectura previa de la memoria para aliviar este cuello de botella de velocidad. Desde entonces, la caché y la CPU se han vuelto inseparables.
Intel 80387/80287
Estrictamente hablando, 80387 no es una CPU real, sino un chip de coprocesamiento con 80386DX, lo que significa que 80387 solo puede ayudar a 80386 a completar operaciones de punto flotante. , la función es muy sencilla.
Intel 80386SX
En 1989, Intel lanzó el chip microprocesador de casi 32 bits 80386SX. Se trata de una CPU barata y popular lanzada por Intel para ampliar su cuota de mercado. Su bus de datos interno es de 32 bits y su bus de datos externo es de 16 bits. Se puede aceptar el chip de interfaz de entrada/salida de 16 bits desarrollado para 80286 para reducir el costo de toda la máquina.
Después del lanzamiento de 80386SX, ha sido ampliamente recibido por el mercado porque el rendimiento de 80386SX es mucho mejor que el de 80286 y el precio es solo un tercio del 80386.
Intel 80386SL/80386DL
En 1990, Intel lanzó los chips 80386SL y 80386DL 386 para ordenadores portátiles. Se puede decir que estos dos tipos de chips ahorran más energía que el 80386DX/SX, de los cuales el 80386DL se basa en el núcleo 80386DX y el 80386SL se basa en el núcleo 80386SX. Estos dos tipos de chips no sólo consumen menos energía, sino que también tienen funciones de administración de energía que cortan automáticamente la energía cuando la CPU no está funcionando.
Motorola 68000